Полиуретан (ПУ) может превращаться в прочный клей, надежно скрепляющий плитку со стенами; из него также можно изготавливать пластиковые детали, такие как чехлы для телефонов и колпачки для клавиш клавиатур; и даже подошвы для обуви и уплотнительные ленты, обладающие эластичностью, сравнимой с резиной. Почему один и тот же материал может свободно переключаться между, казалось бы, несвязанными областями: «клей, пластик и резина»? Сегодня мы раскроем секрет этого «универсального» материала, углубившись в логику его молекулярной структуры. В чём заключаются основные различия между клеем, пластиком и резиной? Не стоит спешить говорить: «Это видно по применению». С точки зрения материаловедения, их основные различия заключаются в молекулярных цепочках: Тип материала Ко re Features Ess энк е Ключевые особенности на молекулярном уровне Клей М материалы, которые могут Активно смачивают поверхности раздела фаз, образуют связи с ними посредством химических/физических взаимодействий и в конечном итоге затвердевают, образуя стабильные связи. Материалы, содержащие полярные группы (такие как -NH-, -COO-), легко образующие водородные или химические связи; способные формировать сетевые структуры посредством реакций сшивания. Пластик Материалы, обладающие определенной степенью жесткости, способные сохранять свою форму и не подверженные деформации под воздействием напряжения. Молекулярные цепи, расположенные упорядоченно (кристаллические) или образующие сшитые сети, с ограниченным движением сегментов цепи и малым свободным объемом. Резина Материалы с высокой эластичностью, колпачок способный к большим деформациям мации и Обладает быстрым отскоком и не подвержен необратимым повреждениям после деформации. Молекулярные цепи мягкие (низкая температура стеклования), со свободным сегментом цепи m движение; наличие умеренного количества поперечных связей или физических точек крепления для ограничения чрезмерного движения сегментов цепи. А в молекулярной структуре полиуретана содержится "код" для всех трех свойств. Молекулярная структура полиуретана Молекулярная цепь полиуретана состоит из двух ключевых структурных частей: Мягкие сегменты: Обычно получаемые из длинноцепочечных полиолов (таких как полиэфиры и полиэстеры), подобно мягким канатам, они могут свободно раскачиваться, придавая материалу гибкость и эластичность. Сложные участки: Образующиеся в результате реакции изоцианатов и удлинителей цепи, эти сегменты имеют короткие, жесткие молекулярные цепи и могут объединяться посредством водородных связей, образуя кристаллические области, напоминающие мелкие камешки, которые обеспечивают прочность и стабильность. Эти два типа сегментов нтс а Они ковалентно связаны, но ведут себя как масло и вода, «не мешая» друг другу — мягкие сегменты агрегируются, а твердые сегменты слипаются, образуя структуру «микрофазового разделения». Именно эта структура позволяет полиуретану достигать «свободного» «Коррекция» его свойств: добавление большего количества твердых сегментов для получе...

Вспомогательные средства для формования пленки Полимеры, входящие в состав эмульсий или дисперсий, обычно имеют температуру стеклования выше комнатной температуры. Для обеспечения хорошей интеграции частиц эмульсии в однородную лакокрасочную пленку необходимо использовать пленкообразующие добавки, снижающие минимальную температуру пленкообразования (МТП). Гиаду — это класс низкомолекулярных органических соединений, которые со временем испаряются и улетучиваются из красочного слоя. Большинство пленкообразующих добавок являются значительной составляющей летучих органических соединений (ЛОС) в покрытиях; следовательно, чем меньше используется пленкообразующей добавки, тем лучше. При выборе пленкообразующих добавок следует отдавать приоритет соединениям, на которые не распространяются ограничения по содержанию летучих органических соединений, но которые обладают умеренной летучестью и высокой пленкообразующей эффективностью. Количество пленкообразующего вспомогательного вещества зависит от количества эмульсии или водной дисперсии в составе и температуры стеклования. Для эмульсий или водных дисперсий с высокими значениями Tg требуется большее количество пленкообразующего вспомогательного вещества, и наоборот. При разработке состава пленкообразующее вспомогательное вещество в идеале должно составлять приблизительно 3–5% от эмульсии или водной дисперсии или 5–15% от содержания твердых веществ. Однако для полимерных эмульсий с температурой стеклования (Tg) выше 35 °C может потребоваться увеличение количества пленкообразующего вспомогательного вещества для обеспечения надежного формирования пленки при низких температурах. В этом случае количество пленкообразующего вспомогательного вещества следует постепенно увеличивать до тех пор, пока при низких температурах (около 10 °C или ниже) не будет формироваться однородная, не растрескивающаяся, не образующая порошкообразных частиц лакокрасочная пленка, что позволит определить минимально необходимое количество. Использование пленкообразующих добавок в количестве 15% или более от эмульсии или дисперсии нецелесообразно; следует рассмотреть альтернативные пленкообразующие добавки. Помимо снижения минимальной температуры пленкообразования и повышения плотности пленки, пленкообразующие добавки также могут улучшить технологичность, повысить выравнивающие свойства, увеличить время открытой выдержки и улучшить стабильность при хранении, особенно антифризные свойства при низких температурах. В качестве пленкообразующих добавок в покрытиях на водной основе обычно используются спиртовые эфиры в качестве растворителей, чаще всего диэтаноловые эфиры, пропиленгликолевые эфиры и N-метилпирролидон, которые различаются по температуре кипения. В течение летнего периода подачи заявок, покрытия на водной основе Покрытие высыхает относительно быстро, что означает, что некоторое количество влаги может остаться внутри пленки до ее полного высыхания, приводя к побелению или плохому выравниванию. Поэтому добавление небольшого количества...

В рецептурах красок на водной основе основным компонентом, формирующим красочную пленку и определяющим ее характеристики, является базовый материал. При разработке рецептуры следует максимально увеличить количество водорастворимой смолы, доведя его объем до 60-70%, чтобы обеспечить максимально возможное содержание эффективных пленкообразующих агентов в краске. Это гарантирует более толстую и плотную красочную пленку в один слой. Акриловые смолы на водной основе Благодаря своей универсальности, атмосферостойкости и многообразию, акриловые эмульсии широко используются в различных областях лакокрасочной промышленности. Акриловые эмульсии на водной основе получают методом эмульсионной полимеризации виниловых мономеров, в основном акрилатных мономеров. В процессе полимеризации добавляются различные добавки, такие как эмульгаторы, стабилизаторы и регуляторы pH, что делает систему довольно сложной. Лакокрасочные покрытия, изготовленные на основе акриловых эмульсий на водной основе, обладают хорошей атмосферостойкостью, менее склонны к пожелтению, имеют высокую твердость и хороший блеск. В последние годы, благодаря непрерывному развитию технологий полимеризации акриловых эмульсий на водной основе, многофазной полимеризации, технологии «ядро-оболочка», технологии самосшивания и применению полимерных поверхностно-активных веществ, свойства акриловых эмульсий на водной основе были дополнительно улучшены и усовершенствованы. Это расширило область применения акриловых эмульсий на водной основе, позволяя удовлетворять потребности различных строительных и эксплуатационных условий. В настоящее время применение акриловых эмульсий на водной основе расширилось до промышленного применения с более высокими требованиями к эксплуатационным характеристикам. Полиуретановые дисперсии Полиуретановые материалы — это общее название класса макромолекулярных соединений с уретановыми структурами в своей молекулярной структуре, обычно получаемых в результате реакций полиприсоединения диизоцианатов и полиолов. Полиуретановые полимеры обладают как полярными функциональными группами, обеспечивающими физическое сшивание, так и неполярными и гибкими сегментами. При правильном использовании их полярные функциональные группы могут подвергаться дальнейшему химическому сшиванию. Эти молекулярные характеристики придают полиуретановым материалам высокую прочность, ударную вязкость и устойчивость к растворителям. Благодаря своей высокой прочности, устойчивости к атмосферным воздействиям и прочной адгезии, полиуретан широко используется в лакокрасочной промышленности. В зависимости от типа изоцианата, используемого при приготовлении полиуретана, полиуретановые эмульсии и соответствующие краски можно разделить на две основные категории: алифатические и ароматические. Алифатические лакокрасочные покрытия обладают превосходной атмосферостойкостью и устойчивостью к пожелтению; ароматические полиуретаны на водной основе в основном используются для декоративных красок для внутренних работ. В завис...

Покрытия на водной основе , включая Водорастворимые покрытия для древесины Это покрытия, в которых вода используется в качестве дисперсионной среды и разбавителя. В отличие от менее распространенных покрытий на основе растворителей, их рецептурные системы гораздо сложнее. Разработка рецептуры требует внимания не только к типу полимера, свойствам эмульсии и дисперсии, но и к рациональному выбору различных добавок, а также к учету взаимодействий между компонентами для обеспечения правильного сочетания. Иногда для конкретных требований требуются специальные добавки, в конечном итоге формирующие подходящую рецептуру. Основные компоненты рецептуры: 1) Смола на водной основе: Это основной материал для формирования пленки, определяющий главную функцию красочного слоя. 2) Пленкообразующие средства: После испарения воды эти вещества способствуют образованию однородной и плотной пленки из частиц эмульсии или дисперсии, а также улучшают пленкообразующие свойства в условиях низких температур. 3) Пеногасители и антипенные средства : Эти вещества подавляют образование пузырьков в лакокрасочном растворе в процессе производства и позволяют существующим пузырькам выйти на поверхность и разрушиться. 4) Выравнивающие агенты: Эти компоненты улучшают свойства краски при нанесении, образуя гладкое и глянцевое покрытие. 5) Смачивающие агенты: Улучшает смачивающие свойства краски на подложке, повышает выравнивание и увеличивает адгезию красочного слоя к подложке. 6) Диспергаторы: Способствует равномерному распределению пигментов и наполнителей в краске. 7) Модификаторы реологии: Обеспечивает хорошую текучесть и выравнивающие свойства краски, снижая количество дефектов в процессе нанесения покрытия. 8) Загустители: Повышает вязкость краски, улучшает толщину влажной пленки в один слой и предотвращает осаждение и расслоение в шпатлевках и однотонных красках. 9) Консерванты: Предотвратите образование плесени на краске во время хранения. 10) Ароматы: Придайте краске приятный запах. 11) Красители: В основном, это красители для цветных красок, позволяющие получать желаемый цвет с помощью красок на водной основе. Красители делятся на две основные категории: пигменты и красители-красители. Пигменты используются для красок сплошного цвета (покрытий, не просвечивающих сквозь древесину), а красители-красители — для прозрачных красок (покрытий, просвечивающих сквозь древесину). 12) Филлеры: В основном используется в шпатлевках и однотонных красках для увеличения содержания твердых веществ и снижения затрат. 13) Регуляторы pH: Для стабилизации раствора краски отрегулируйте его значение pH. 14) Восковые эмульсии или порошки: Улучшить устойчивость к царапинам и тактильные ощущения от лакокрасочного покрытия. 15) Специальные добавки: Добавки, вносимые для удовлетворения специфических требований к краскам на водной основе, такие как ингибиторы ржавчины (для предотвращения преждевременного ржавления жестяных банок), отвердители (для повышения твердости красочного слоя), матирующие агенты ...